FABRICACIÓN N ASISTIDA POR ORDENADOR

Transcripción

1 FABRICACIÓN N ASISTIDA POR ORDENADOR Control Numérico E.T.S.I.. de Bilbao Curso Aitzol Lamikiz Mentxaka

2 FABRICACIÓN N ASISTIDA POR ORDENADOR Control Numérico Tema 05: Accionamientos Principales

3 Índice 1. Introducción 2. Accionamientos de husillo principal 3. Sistema de amarre portaherremientas

4 Introducción Prestaciones de los accionamientos de motor principal La necesidad de velocidades de corte más altas obliga a utilizar husillos más rápidos que los convencionales y con mayores potencias. Además de esto se desea lograr: Potencia requerida tanto en trabajo continuo como en picos de sobrecarga. Máxima capacidad de carga tanto axial como radial. Diseño, tamaño y capacidad para soportar cambio automático de herramientas. Posibilidad de refrigeración interna. Estas características pueden parecer obvias, pero muchas de ellas son contradictorias por lo que habrá que llegar a soluciones de compromiso.

5 Accionamiento principal Acoplamiento directo tradicional electrohusillo

6 Husillos de transmisión por correas El husillo consta de un eje donde está tallado el cono para la sujeción de la herramienta, apoyado en unos cojinetes. El motor es externo a este y esta unido por unas correas. VENTAJAS + Precio ajustado + Variedad de prestaciones + Precio ajustado INCONVENIENTES + Velocidad máxima m limitada + Rodamientos más m s solicitados por las correas

7 Electrohusillo Este tipo de husillos llevan integrado el motor dentro del eje lo que permite un diseño más compacto y alcanzar velocidades muy superiores. VENTAJAS + Velocidad máxima m muy alta. + Facilidad de equilibrar el conjunto. + Utilizado por la mayoría a de las máquinas de AV. DESVENTAJAS + Precio alto. + Muy sensibles a impactos debidos a los rodamientos. + Necesidad de equipo lubricante.

8 Rodamientos Los electormandrinos, apoyan todo el eje, en el que se incluye el rotor del motor, en rodamientos. Estos son los responsables de absorber las solicitaciones del husillo, tanto axiales como radiales. TIPOS DE RODAMIENTO Los más m s utilizados son: De bolas. Cónicos. De bolas de contacto angular. Todos ellos se montan en acoplamientos en X, O o Tandem CAPACIDAD DE ABSORBER CARGAS RADIALES Y AXIALES

9 Rodamientos híbridos VENTAJAS + Bajo peso F centrifuga menor. + Ausencia de interacción n entre bola y pista. + Menor temperatura de trabajo. + Frec.. Natural más m s elevada. - Coste. DESVENTAJAS - Alta fragilidad Mínima resistencia a impactos.

10 Lubricación de los rodamientos Los rodamientos necesitan de un lubricante para su correcto funcionamiento. Este lubricante suele ser grasa o aceite. Lubricación por grasa + Bajo mantenimiento. + Pierde propiedades a 200ºC Lubricación por aceite + Para altas velocidades + Suministrado de 2 formas Niebla de aceite Inyección de aceite (Oil Jet).

11 Otras consideraciones AISLAMIENTO Es necesario aislar el husillo de impurezas ya que cualquier partícula introducida entre elementos móviles dañaría la superficie los elementos. SUJECIÓN N DE HERRAMIENTAS + El sistema de sujeción de herramientas va situado en el husillo de la máquina. + La opción es entre conos ISO o HSK, dependiendo de los parámetros de proceso que se vayan a emplear. Aire de limpieza

12 Sistemas portaherramientas: HSK Norma HSK (Hollow Kegel Shank) Ejem: 50, HSK 63, 100 Superficie de Contacto 1 Superficie de Contacto 2 Pinza cónica Pinza cilíndrica (3-5 micras) Hidráulicos Zunchado térmico (menos de 3 micras)

13 Sistemas portaherramientas: HSK 6 tipos de HSK, pero solo uno en ISO Shank types A Y C --PAR MODERADO,MODERADA A ALTA RPM Shank types B y D --PAR ALTO,MODERADA A ALTA RPM Shank types E y F -- PAR BAJO, SUPER ALTA RPM

14 Sistemas portaherramientas: HSK A medida que crece la velocidad, las garras que atrapan el cono tienden a hacer más fuerza, por lo que se garantiza la correcta unión entre cono y husillo aún a altas velocidades. Husillo Posición de cono amarrado Posición de cambio de herramienta Garras de sujeción Cono

15 Sistemas portaherramientas: ISO Sujeción mediante conos ISO: Su sujeción al husillo se basa en el apoyo de la cara lateral del cono dentro de un cono tallado en el husillo.

16 Sistemas portaherramientas: ISO

17 Sujeción n de la herramienta: Pinza Mecánica Desalineamiento del sistema herramienta cono, se pueden lograr valores por debajo de 8 μm si se utilizan pinzas de alta calidad.

18 Sujeción n de la herramienta: Conos Hidráulicos Este tipo de sujeción minimiza el desalineamiento (2.7 μm a una distancia de 2.5x hta) y soporta fuerzas de corte elevadas.

19 Sujeción n de la herramienta: Amarre térmicot En conos extralargos el desalineamiento puede ser menor de 5 micras

20 Importancia del equilibrado La fuerza provocada debido al desequilibrio del cono como: 2 V 2 S Fdeseq = m = mr ω = U N Donde: R 9550 Fdeseq: Fuerza en N U: Desequilibrio del sistema en g mm S: Velocidad de giro del husillo en RPM 2 [ ]

21 ISO (ISO ) Por lo general es suficiente utilizar conos con G=6.3, sin embargo puede haber aplicaciones para mecanizado a muy alta velocidad (UHSM) que se recomienda emplear valores de G=2.5. En rectificado se usa G0.4